国防技术发展周期评估方法及系统

摘要

本发明公开了一种国防技术发展周期评估方法和系统，包括：获取国防技术成长指数，国防技术成长指数为单位时间内发表论文的影响力水平；基于国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将目标模型标记为国防技术发展曲线模型；通过国防技术发展曲线模型对国防技术的发展周期进行评估，以获得评估结果。本发明的国防技术发展周期评估方法提高了评估准确性以及可靠性，且能够满足国防技术发展周期评估需求。

说明书

技术领域

本发明属于国防技术领域，具体是涉及到一种国防技术发展周期评估方法及系统。

背景技术

与国防技术相关的论文或专利中包含很多国防技术的技术性能数据，通过对其进行挖掘分析，可以分析国防技术的发展趋势，科学准确地预测国防技术的未来潜力和寿命。

国防技术发展周期是指从国防技术兴起到淘汰所经历的时期，也就是国防技术在发展过程中的扩散过程。现有评估国防技术发展周期的一种方法是：对国防技术的技术性能数据的观察，这些技术性能数据在时间上或累计的研发支出上呈现S型曲线，进而可以根据S型曲线将国防技术发展周期分为四个阶段，分别为萌芽期、成长期、成熟期以及稳定期。这种方法是基于单指标的分析，例如论文或专利数量增长。

事实上，不同的论文或者专利影响力不同，单纯用数量增长来表征技术发展存在一定局限性。因此，现有的国防技术发展周期评估方法仅从单指标进行评估，评估结果准确性低、可靠性差，无法满足当前的国防技术发展周期评估需求。

发明内容

本发明提供一种国防技术发展周期评估方法，用以解决现有的国防技术发展评估方法准确性低、可靠性差的问题。

第一方面，本发明提供一种国防技术发展周期评估方法，包括：

获取国防技术成长指数，所述国防技术成长指数为单位时间内发表论文的影响力水平；

基于所述国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型；

通过所述国防技术发展曲线模型对国防技术的发展周期进行评估，以获得评估结果。

优选地，所述获取国防技术成长指数，包括：

获取国防技术相关的论文数据，统计论文的总数量，并根据所述论文在单位时间内的被引频次对所述论文进行排序编号；

通过预设第一均值模型计算所述被引频次的平均值，并获取所述被引频次的最小值；

根据所述论文的被引频次、所述被引频次的平均值和最小值构建前向引证得分模型，基于构建的所述前向引证得分模型获得每篇所述论文的前向引证得分；

根据所述论文的参考文献数量对所述国防科技所有所述论文进行排序编号；

通过预设第二均值模型计算所述参考文献数量的平均值，并获取所述参考文献数量的最小值；

根据所述论文的参考文献数量、所述参考文献数量的平均值和最小值构建后向引证得分模型，基于构建的所述后向引证得分模型获得每篇所述论文的后向引证得分；

将每篇所述论文的前向引证得分和后向引证得分输入至预设指数度量模型，以得到国防技术成长指数。

优选地，所述预设第一均值模型为：

其中，

所述前向引证得分模型为：

其中，Q

所述预设第二均值模型为：

其中，

所述后向引证得分模型为：

其中，H

优选地，所述预设指数度量模型为：

其中，J为国防技术成长指数，k

优选地，所述基于所述国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型，包括：

通过所述技术发展曲线模型体系中的各种技术发展曲线模型对在预设时间窗口之内的实际的所述国防技术成长指数进行拟合，获得对应的技术成长指数曲线；

从各条所述技术成长指数曲线中获取对应的所述技术发展曲线模型的预测数据；

根据各个所述技术发展曲线模型的预测数据确定目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

优选地，所述评估结果包括所述国防技术的技术发展周期曲线、发展阶段划分数据以及发展周期判定指标；所述技术发展周期曲线是以时间为横轴、所述国防技术成长指数为横轴的S型曲线；所述发展阶段划分数据包括每一个发展阶段的年限划分范围和对应的技术成长指数范围；所述发展周期判定指标包括技术成熟比、剩余技术潜力以及预期剩余寿命。

第二方面，本发明提供一种国防技术发展周期评估系统，包括：

指数获取模块，用于获取国防技术成长指数，所述国防技术成长指数为单位时间内发表论文的影响力水平；

模型获取模块，用于基于所述国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型；

发展评估模块，用于通过所述国防技术发展曲线模型对国防技术的发展周期进行评估，以获得评估结果。

优选地，所述指数获取模块包括：

第一预处理单元，用于获取国防技术相关的论文数据，统计论文的总数量，并根据所述论文在单位时间内的被引频次对所述论文进行排序编号；

第一计算单元，用于通过预设第一均值模型计算所述被引频次的平均值，并获取所述被引频次的最小值；

第一得分计算单元，用于根据所述论文的被引频次、所述被引频次的平均值和最小值构建前向引证得分模型，基于构建的所述前向引证得分模型获得每篇所述论文的前向引证得分；

第二预处理单元，用于根据所述论文的参考文献数量对所述国防科技所有所述论文进行排序编号；

第二计算单元，通过预设第二均值模型计算所述参考文献数量的平均值，并获取所述参考文献数量的最小值；

第二得分计算单元，根据所述论文的参考文献数量、所述参考文献数量的平均值和最小值构建后向引证得分模型，基于构建的所述后向引证得分模型获得每篇所述论文的后向引证得分；

指数获取单元，用于将每篇所述论文的前向引证得分和后向引证得分输入至预设指数度量模型，以得到国防技术成长指数。

优选地，所述模型获取模块包括：

数据拟合单元，用于通过所述技术发展曲线模型体系中的各种技术发展曲线模型对在预设时间窗口之内的实际的所述国防技术成长指数进行拟合，获得对应的技术成长指数曲线；

数据预测单元，用于从各条所述技术成长指数曲线中获取对应的所述技术发展曲线模型的预测数据；

模型获取单元，用于根据各个所述技术发展曲线模型的预测数据确定目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

优选地，所述评估结果包括所述国防技术的技术发展周期曲线、发展阶段划分数据以及发展周期判定指标；所述技术发展周期曲线是以时间为横轴、所述国防技术成长指数为横轴的S型曲线；所述发展阶段划分数据包括每一个发展阶段的年限划分范围和对应的技术成长指数范围；所述发展周期判定指标包括技术成熟比、剩余技术潜力以及预期剩余寿命。

本发明提供的国防技术发展周期评估方法及系统，首先提出了国防技术成长指数，然后从技术发展曲线模型系统中选取出适合国防技术发展规律的模型，作为国防技术发展曲线模型，最后通过国防技术发展曲线模型来预测国防技术的影响力发展趋势，提高了评估准确性以及可靠性，且能够满足国防技术发展周期评估需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估方法的流程图一；

图2为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估方法的流程图二；

图3为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估方法的流程图三；

图4为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估系统的结构示意图一；

图5为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估系统的结构示意图二；

图6为本发明一实施例中提供的国防技术发展周期评估系统的结构示意图三。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有的国防技术生命周期评估方法仅从单指标进行评估，评估结果准确性低、可靠性差，无法满足当前的国防技术生命周期评估需求。针对这一问题，本发明实施例提供了一种国防技术发展周期评估方法，如图1所示，该方法具体包括以下步骤：

步骤S10，获取国防技术成长指数，国防技术成长指数为单位时间内发表论文的影响力水平。

作为优选，如图2所示，步骤S20具体包括以下步骤：

步骤S101，获取国防技术相关的论文数据，统计论文的总数量，并根据论文在单位时间内的被引频次对论文进行排序编号。

在本实施例中，单位时间可以根据需求进行设置，例如单位时间设置为5年。可理解的，首先从某一个国防技术领域(例如无人系统技术技术)中选取预设T项的国防技术，根据选取的T项国防技术构建对应的检索词，利用每一项国防技术对应的检索词从预设资源数据库中检索每一项国防技术相关的论文数据，包括每一篇论文的被引频次和参考文献数量等，并自动对发表论文进行数量统计，以得到发表论文的总数量N，根据论文在5年内被引频次y对所有发表论文按照从小到大的排序方式进行排序，并将发表论文依次编号为1至n

步骤S102，通过预设第一均值模型计算被引频次的平均值，并获取被引频次的最小值。

其中，被引频次的最小值y

公式(1)中，

步骤S103，根据论文的被引频次、被引频次的平均值和最小值构建前向引证得分模型，基于构建的前向引证得分模型获得每篇论文的前向引证得分。

其中，前向引证得分将作为国防技术成长指数的第一度量指标。前向引证得分Q可以表征任一篇发表论文被其他文献引用，被引频次高的文献普遍存在的共性是拥有重大突破和应用价值，从而为后来的文献提供参照。作为优选，该前向引证得分模型具体表示为：

公式(2)中，Q

步骤S104，根据论文的参考文献数量对该项国防科技所有论文进行排序编号。

可选的，根据论文的参考文献数量z对各项国防科技所有发表论文按照从小到大的排序方式进行排序，并将发表论文依次依次编号为1至n

步骤S105，通过预设第二均值模型计算所述参考文献数量的平均值，并获取参考文献数量的最小值。

其中，参考文献数量的最小值z

公式(3)中，

步骤S106，根据论文的参考文献数量、参考文献数量的平均值和最小值构建后向引证得分模型，基于构建的后向引证得分模型获得每篇论文的后向引证得分。

其中，前向引证得分将作为国防技术成长指数的第二度量指标。后向引证得分可以表征任一篇发表论文对之前文献的引用，体现出创新的延续，文献的后向引证数据越大，说明其积淀了更多的原始创新。作为优选，后向引证得分模型具体表示为：

公式(4)中，H

步骤S107，将每篇论文的前向引证得分和后向引证得分输入至预设指数度量模型，以得到国防技术成长指数。

也即，本实施例中根据前向引证得分和后向引证得分来度量国防技术成长指数，国防技术成长指数表征了单位时间内发表论文的影响力水平。作为优选，该预设指数度量模型具体表示为

公式(5)中，J为国防技术成长指数，k

可理解的，由于各项国防技术的被关注度、研究难度以及科学界限问题，相关的论文的被引频次的最大值、最小值以及取值范围存在差异，采用公式(5)所示的指数度量模型，通用性好。

在上述实施例中提出了一种表征技术成长特征的综合指标——国防技术成长指数，从而在后续步骤中基于国防技术成长指数来分析国防科技发展周期。

需要说明的是，前向引证得分计算过程(也即步骤S101至步骤S103)和后向引证得分计算过程(也即步骤S104至步骤S105)可以同时执行，也可以两个过程中的任意一个优先执行。

步骤S20，基于国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

其中，目标模型为适合国防技术发展规律的模型。

技术发展曲线模型体系包含两种或两种以上的技术发展曲线模型，该技术发展曲线模型包括但不限于逻辑斯蒂(Logistic)模型、龚帕兹(Gompertz)模型和理查兹(Richards)模型。其中，Logistic模型具体表示为：

公式(6)中，λ表示技术成长指数的饱和值，k为技术发展潜力，t为时间，t

Gompertz模型具体表示为：

Richards模型具体表示为：

公式(8)中，d为特性增强参数，用于增加数据拟合模型的灵活性。

作为优选，如图3所示，步骤S20具体包括以下步骤：

步骤S201，通过技术发展曲线模型体系中的各种技术发展曲线模型对在预设时间窗口之内的实际的国防技术成长指数进行拟合，获得对应的技术成长指数曲线。

可理解的，利用预设时间窗口可以将实际的国防技术成长指数划分为两部分，其中在预设时间窗口之内的实际的国防技术成长指数用于数据拟合，在预设时间窗口之外的实际的国防技术成长指数用于数据对比。其中，预设时间窗口可以根据需求进行设置，例如预设时间窗口为12年。

步骤S202，从各条技术成长指数曲线中获取对应的技术发展曲线模型的预测数据，预测数据中包含的每一个预测的国防技术成长指数均对应一个在预设时间窗口之外的实际的国防技术成长指数。

对于任一项国防科技，在计算得到预设P年内每一年的国防技术成长指数之后，用早期的国防技术成长指数来预测未来长期的技术影响力。具体的，利用技术发展曲线模型对指定年P

步骤S203，根据各个技术发展曲线模型的预测数据确定目标模型，以将目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

作为优选，首先根据各个技术发展曲线模型(包括Logistic模型、Gompertz模型、Richards模型等)的预测数据和在预设时间窗口之外的实际的国防技术成长指数，获取模型评估指标，模型评估指标包含决定系数和均方根误差。然后基于模型评估指标选取目标模型，以将目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

其中，决定系数计算公式为：

公式(9)中，R

均方根误差计算公式为：

公式(10)中，RMSE为均方根误差，m为预测的国防技术成长指数的数量。

可理解的，当模型评估指标中的决定系数R

且可理解的，在其他实施例中，设置不同的预设时间窗口，此时在获取到各个技术发展曲线模型在不同的预设时间窗口条件下的预测数据之后，根据各个技术发展曲线模型在同一预设时间窗口条件下的预测数据判断出较优的模型，进一步的根据较优的模型在不同的预设时间窗口条件下的预测数据判断出更优的模型，进一步的利用模型评估指标(包括决定系数R

步骤S30，通过国防技术发展曲线模型对国防技术的发展周期进行评估，以获得评估结果。

其中，评估结果中包含国防技术的技术发展周期曲线、发展阶段划分数据以及发展周期判定指标。技术发展周期曲线是以时间为横轴、国防技术成长指数为横轴的S型曲线。发展阶段划分数据包括各个发展阶段的年限划分范围和对应的技术成长指数范围。发展周期判定指标包括技术成熟比、剩余技术潜力以及预期剩余寿命。

作为优选，技术成熟比具体表示为：

公式(11)中，TMR(t)为t时刻的技术成熟比，λ为技术成长指数的饱和值，λ

剩余技术潜力具体表示为：

ETP(t)＝λ-λ

公式(12)中，ETP(t)为t时刻的剩余技术潜力。由公式(12)可以看出，剩余技术潜力(ETP)也可以用技术成长指数的饱和值来计算，剩余技术潜力用于预测技术未来的潜力，即剩余的技术成长指数值。

预期剩余寿命具体表示为：

ERL(t)＝t

公式(13)中，ERL(t)为t时刻的预期剩余寿命，q为设定阈值，且0＜q＜1，t

具体的，基于国防技术发展曲线模型来预测国防技术的未来发展趋势，得到国防技术的技术发展周期曲线，进而根据技术发展周期曲线可以获得国防技术的发展阶段划分数据以及发展周期判定指标，并将国防技术的技术发展周期曲线、发展阶段划分数据以及发展周期判定指标作为评估结果，以供分析人员通过使用评估结果研究国防技术的演进特征，进而作出研发决策。

综上所述，本发明实施例中提供的国防技术发展周期评估方法，首先提出了国防技术成长指数，然后从技术发展曲线模型系统中选取出适合国防技术发展规律的模型，作为国防技术发展曲线模型，最后通过国防技术发展曲线模型来预测国防技术的影响力发展趋势，提高了评估准确性以及可靠性，且能够满足国防技术发展周期评估需求。

此外，本发明实施例还提供了一种国防技术发展周期评估系统，如图4所示，该系统包括指数获取模块110、模型获取模块120和发展评估模块130，各功能模块的详细说明如下：

指数获取模块110，用于获取国防技术成长指数，所述国防技术成长指数为单位时间内发表论文的影响力水平。

模型获取模块120，用于基于所述国防技术成长指数从技术发展曲线模型体系中获取目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

发展评估模块130，用于通过所述国防技术发展曲线模型对国防技术的发展周期进行评估，以获得评估结果。

进一步地，如图5所示，所述指数获取模块110包括以下单元，各功能单元的详细说明如下：

第一预处理单元111，用于获取国防技术相关的论文数据，统计论文的总数量，并根据所述论文在单位时间内的被引频次对所述论文进行排序编号；

第一计算单元112，用于通过预设第一均值模型计算所述被引频次的平均值，并获取所述被引频次的最小值；

第一得分计算单元113，用于根据所述论文的被引频次、所述被引频次的平均值和最小值构建前向引证得分模型，基于构建的所述前向引证得分模型获得每篇所述论文的前向引证得分；

第二预处理单元114，用于根据所述论文的参考文献数量对所述国防科技所有所述论文进行排序编号；

第二计算单元115，通过预设第二均值模型计算所述参考文献数量的平均值，并获取所述参考文献数量的最小值；

第二得分计算单元116，根据所述论文的参考文献数量、所述参考文献数量的平均值和最小值构建后向引证得分模型，基于构建的所述后向引证得分模型获得每篇所述论文的后向引证得分；

指数获取单元117，用于将每篇所述论文的前向引证得分和后向引证得分输入至预设指数度量模型，以得到国防技术成长指数。

进一步地，所述预设第一均值模型为：

其中，

所述前向引证得分模型为：

其中，Q

所述预设第二均值模型为：

其中，

所述后向引证得分模型为：

其中，H

进一步地，所述预设指数度量模型为：

其中，J为国防技术成长指数，k

进一步地，如图6所示，所述模型获取模块120包括以下单元，各功能单元的详细说明如下：

数据拟合单元121，用于通过所述技术发展曲线模型体系中的各种技术发展曲线模型对在预设时间窗口之内的实际的所述国防技术成长指数进行拟合，获得对应的技术成长指数曲线；

数据预测单元122，用于从各条所述技术成长指数曲线中获取对应的所述技术发展曲线模型的预测数据；

模型获取单元123，用于根据各个所述技术发展曲线模型的预测数据确定目标模型，以将所述目标模型标记为国防技术发展曲线模型。

进一步地，所述评估结果包括所述国防技术的技术发展周期曲线、发展阶段划分数据以及发展周期判定指标；所述技术发展周期曲线是以时间为横轴、所述国防技术成长指数为横轴的S型曲线；所述发展阶段划分数据包括每一个发展阶段的年限划分范围和对应的技术成长指数范围；所述发展周期判定指标包括技术成熟比、剩余技术潜力以及预期剩余寿命。

综上所述，本发明实施例中提供的国防技术发展周期评估系统，基于国防技术成长指数从技术发展曲线模型系统中选取出适合国防技术发展规律的模型，以作为国防技术发展曲线模型，并通过国防技术发展曲线模型来预测国防技术的影响力发展趋势，提高了评估准确性以及可靠性，且能够满足国防技术发展周期评估需求。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。